如圖所示，半徑分別為R和r(R>r)的甲、乙兩光滑半圓軌道放置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球夾住，但不拴接。同時(shí)釋放兩小球，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為兩球的動(dòng)能，若兩球獲得相等動(dòng)能，其中有一只小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，兩球離開(kāi)半圓軌道后均做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平軌道的同一點(diǎn)(不考慮小球在水平面上的反彈)。則

A.恰好通過(guò)最高點(diǎn)的是b球

B.彈簧釋放的彈性勢(shì)能為5mgR

C.a球通過(guò)最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為mg

D.CD兩點(diǎn)之間的距離為


BD

【解析】考查平拋運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)臨界情況和動(dòng)能定理

小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)，由重力提供向心力，設(shè)最高點(diǎn)的速度為v，則有：

解得：,則半徑越大，到達(dá)最高點(diǎn)的動(dòng)能越大，而兩球初動(dòng)能相等，其中有一只小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，所以是a球剛好到達(dá)最高點(diǎn)，b球到達(dá)最高點(diǎn)的速度大于，a球通過(guò)最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為零，對(duì)a球從離開(kāi)彈簧到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：,解得：Eka=2.5mgR，兩球初動(dòng)能相同Eka=Ekb，且彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為兩球的動(dòng)能，所以釋放的彈性勢(shì)能為5mgR，ab兩球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，CD的距離等于兩球平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離之和，a球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以a球水平位移xa＝vta=2R設(shè)b球到達(dá)最高點(diǎn)的速度vb，則，b球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以b球水平位移則，故選項(xiàng)BD正確。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


湯姆孫測(cè)定電子比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后，穿過(guò)小孔A、C沿中心軸線OP1進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的極板D1、D2間的區(qū)域，射出后到達(dá)右端的熒光屏上形成光點(diǎn)。若極板D1、D2間無(wú)電壓，電子將打在熒光屏上的中心P1點(diǎn)；若在極板間施加偏轉(zhuǎn)電壓U，則電子將打P2點(diǎn)，P2與P1點(diǎn)的豎直間距為b，水平間距可忽略不計(jì)。若再在極板間施加一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)又回到P1點(diǎn)。已知極板的長(zhǎng)度為L1，極板間的距離為d，極板右端到熒光屏間的距離為L2。忽略電子的重力及電子間的相互作用。

（1）求電子進(jìn)入極板D1、D2間區(qū)域時(shí)速度的大�。�

（2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式；

（3）若去掉極板D1、D2間的電壓，只保留勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，電子通過(guò)極板間的磁場(chǎng)區(qū)域的軌跡為一個(gè)半徑為r的圓弧，陰極射線射出極板后落在熒光屏上的P3點(diǎn)。不計(jì)P3與P1點(diǎn)的水平間距，求P3與P1點(diǎn)的豎直間距y。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


把帶電荷量2×10﹣8C的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功8×10﹣6J，若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2×10﹣6J，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零．求：

（1）A點(diǎn)的電勢(shì)；

（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；

（3）若把2×10﹣5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d=　　mm．如圖乙所示，用多用電表的“×1”歐姆擋，調(diào)零后測(cè)得金屬絲阻值R=　　Ω．若實(shí)驗(yàn)中測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=　　（用符號(hào)表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP∥MN，速率不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)．其中穿過(guò)a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直；穿過(guò)b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角，設(shè)粒子從S到a、b所需時(shí)間分別為t1和t2　(帶電粒子重力不計(jì))，則t1∶t2為

A.1∶3  B.4∶3  C.3∶2  D.1∶1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


裝卸工要將質(zhì)量為50Kg的木箱搬到卡車上，找來(lái)了長(zhǎng)為4.4m的木板，做了一個(gè)傾角為的斜面. 裝卸工用大小為500N、方向與斜面成的斜向上的拉力F將木箱拉上卡車. 已知木箱與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，，，.

木箱向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小.

(2)要將木箱拉上卡車，拉力F至少需作用多長(zhǎng)的距離？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，有一個(gè)水平大圓盤繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小強(qiáng)站在距圓心為r處的P點(diǎn)不動(dòng)，關(guān)于小強(qiáng)的受力下列說(shuō)法正確的是

A.小強(qiáng)在P點(diǎn)不動(dòng)，因此不受摩擦力作用

B.若使圓盤以較小的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小強(qiáng)在P點(diǎn)受到的摩擦力為零

C.小強(qiáng)隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓盤對(duì)他的摩擦力充當(dāng)向心力

D.如果小強(qiáng)隨圓盤一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)，那么其所受摩擦力仍指向圓心

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖5甲所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的s－t(位移—時(shí)間)圖像．已知m1＝0.1 kg.由此可以判斷(　　)

圖5

A．碰前m2靜止，m1向右運(yùn)動(dòng)

B．碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)

C．m2＝0.3 kg

D．碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機(jī)械能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


愛(ài)因斯坦相對(duì)論的提出，是物理學(xué)思想的重大革命，因?yàn)樗?　　)

A．揭示了時(shí)間、空間并非絕對(duì)不變的屬性

B．借鑒了法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫的學(xué)說(shuō)

C．否定了牛頓力學(xué)的原理

D．修正了能量、質(zhì)量互相轉(zhuǎn)化的理論

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案